基于CFD的轴流血泵内部流场的数值分析

运用fluent软件对轴流通风机内部三维粘性流场进行了数值模拟,通过改变安装角、转速、进风量以及叶片径向的扭曲程度等性能参数,得到了内部流动的一些规律,并进行了性能分析和预测,为风机的内部结构优化提供了依据和方向。

基于cfd的空调用轴流风机内部流场研究——运用fluent软件对轴流通风机内部三维粘性流场进行了数值模拟，通过改变安装角、转速、进风量以及叶片径向的扭曲程度等性能参数，得到了内部流动的一些规律，并进行了性能分析和预测，为风机的内部结构优化提供了依据和...

运用fluent软件对轴流风机内部三维粘性流场进行了数值模拟,通过模拟分析得到了内部流动的一些规律,为风机的内部结构优化提供了依据和方向。

通过计算流体力学(cfd)方法对轴流通风机叶片的流场进行了虚拟样机的数值模拟,不仅得到了流场的工作特性数据,而且提出了对叶片叶型的改进设计方案,并通过真实样机的试验验证了数值模拟分析的正确性和改进设计的可行性。最后,还对数值模拟与真实试验数据之间的差异原因进行了讨论。

基于n-s方程和标准κ-ε模型对出口等速度环量的轴流式模型泵在不同工况下进行了全流道数值模拟,给出了叶片表面相对速度和压力的分布规律,并将叶轮出口处速度分量计算结果和球形五孔探针测量结果进行比较。分析结果表明:叶片表面的相对速度沿径向逐渐增大,流动分布规律符合圆柱层无关性假设;叶片发生汽蚀的危险区域约位于吸力面外缘进口边到出口边的1/4位置;最优工况下叶轮出口处流场呈螺旋形向外运动趋势,出口旋转动能占出口总动能的34%左右;速度环量测量值从轮毂至轮缘逐渐减小,设计中应适当减小轮毂处圆周分量值,增加轮缘处圆周分量值。研究结果揭示了叶轮表面和出口流动规律,为轴流泵优化设计提供了理论和实际应用参考。

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采用雷诺时均navier-stokes方程和rngk-ε双方程湍流模型,基于弹性体结构动力学方程,对轴流泵内部流场和叶轮结构响应进行多工况双向同步耦合求解,研究了流固耦合作用对轴流泵内部流场的影响。结果表明:考虑流固耦合作用后,叶片工作面和背面的压差有所减小,说明叶片性能有所下降;叶片出口处的二次回流现象有所加剧;计算得到的轴流泵水力性能参数更加接近试验值,说明考虑流固耦合后的流场更加接近于真实流场。

以qfw33-2防爆发电机为例,讨论了该防爆电机两种常用结构的内部流场特性和通风系统,采用有限体积法对防爆发电机内部流场进行数值计算。

利用solidworks软件建立潜污水电泵的各部分模型。运用流体力学原理,在cfdesign软件中对该泵的内部流场进行模拟,对速度、压力等参数进行分析,从而反映出内部流场的情况。对设计结果进行预测,可以指导泵的设计,提高泵的性能。

为研究叶片厚度对轴流泵性能影响及其内部流场变化规律,该文采用圆弧法和流线法进行比转速550、转速2900r/min的qy90-4.4-1.5型潜水轴流泵水力模型设计,完成产品开发及样机型式试验。通过加厚叶轮叶片进行对比试验,阐明泵流量—扬程、流量—轴功率和流量—效率曲线产生差别的原因。采用计算流体动力学(cfd)方法进行叶片厚度对流场影响的数值计算,得到最优工况叶片表面相对速度分布和不同工况叶片表面静压分布。经过分析,阐明薄叶片总体性能优于厚叶片,但抗汽蚀性能可能劣于厚叶片。厚叶片翼型脱流、叶片进出口出现回流及二次流情况更为严重,水力损失较大,是泵效率等性能参数偏低的主要原因。

为满足南水北调东线工程对大量优秀的高比转速轴流泵的需求,采用不同于传统升力法和圆弧法的流线法设计了系列轴流泵水力模型,提出了从轮缘到轮毂线性修正的叶轮叶片环量分布规律,冲角按轮毂到轮缘增加的方式选择,取值范围为0°~3°,比转速越大,冲角取值越小.采用标准k-ε紊流模型和simplec算法计算了轴流泵水力模型三维定常流场,数值计算结果表明,数值模拟的性能曲线与同台测试的性能曲线基本吻合,叶轮轮缘的参数是水力模型高效率的关键,该系列模型实现了更高的效率和更宽的高效区特性,在南水北调东线一期工程4座泵站中得到应用。

根据某双吸离心泵设计的性能要求,以原有的比转速相近的双吸泵流道为基础,采用相似换算法得到新双吸离心泵流道的初步设计。借助cfd数值模拟技术对新设计方案进行性能预测分析,以进行流道的修改和优化,最终达到该双吸离心泵设计的性能要求。将最终设计结果进行多工况的性能预测,得到在可能运行范围内的性能曲线,并同原双吸离心泵试验值相比较,验证了设计结果的可靠性。

利用商业计算流体力学(cfd)软件对某空调用轴流通风机的空气动力性能和三维流场进行了数值模拟,揭示了其内部流场的基本特性,对空气动力性能进行了预测。将预测结果与试验数据进行了对比分析,结果表明数值模拟计算方法是可行的,同时可为空调用轴流通风机优化设计提供依据。

轴流泵为一种高比转数(500~1200)叶片泵，其流量大扬程低，流量大约在0.1~50米3/秒范围内，扬程 一般低于25米;多数在4~15米。液流在旋转翼形叶片作用下，产生沿轮轴轴向的运动。又因它的叶片象螺 旋桨，所以又叫做螺旋桨泵。 在轴流泵中，水的流动如同在螺旋表面上的运动一样，即一方面沿轴前进，另一方面还跟着叶轮旋转。 从叶轮中流出来的带有切向速度的旋转水流，如果直接进入管道，则这一部分旋转的动能就讲完全损 失掉。为此，需要消除液体的旋转运动，并把它的动能变换为压力能，达到提高水泵效率的目的，因此设 有导叶。 导叶的数目一般比叶轮叶片的数目多一片或少一片。而叶轮叶片数与比转数有关，低比转数轴流泵 (ns=500~600)，叶片数z=5~6;中比转数轴流泵(ns=800~900)，叶片数z=4;高比转数轴流泵(ns>1000)，z 可取3片或2片。对

基于三维不可压缩流体的雷诺平均n-s方程和rngk-ε湍流模型,采用cfx软件计算了额定转速下180~340l/s流量范围内6个工况点的立式轴流泵装置内部流动,分析了进水流道和出水流道的流动特性,重点研究进口流动细部结构,同时预测了泵装置的水力性能。计算结果表明:叶轮旋转对进水流道出口轴向流速分布和切向流速分布的影响较小。导叶出口环量对出水流道的流场影响较大,导致隔墩两侧流量分配不均,大流量时隔墩两侧水流流态比较平顺,而小流量时隔墩右侧流道内出现螺旋状水流,两侧水流严重不均衡。通过计算预测了泵装置水力性能,并与泵装置模型性能试验结果进行了对比,表明最优工况时数值模拟与试验结果吻合较理想,可以满足工程实际的需要。

对某氢能源汽车两级高压气动减压阀进行了流场分析。首先分析了车载两级高压气动减压阀的工作过程,采用cfd(计算流体动力学)方法并利用gambit及fluent软件研究了阀腔内部的压力场和速度场分布,分析了两个阀口的减压作用,速度场分析结果表明阀内最高流速发生在阀口附件且偏下游的位置。

以金属格栅填料作为研究对象,针对4种不同长宽比的格栅填料,利用cfd模拟了其在5种不同流速下的干塔压降和流场分布,分析了填料内的回流现象以及当改变填料结构尺寸时与压降变化的关系。

每天,人的心脏不断地跳动,不停地将血液泵出,输送到身体的各个部位。一旦引发患病,其泵血功能很可能受损,这将极大地危害到患者的健康,甚至危及生命。就目前的情况来看,心脏泵血功能衰竭而引发的心脏病是导致人类死亡的一大因素。由此,研究制造出能够辅助甚至代替心脏完成泵血功能的装置就显得十分有意义了。近几十年来,人们不断地深入研究这类问题。血泵的临床试验表明,这种心室辅助装置能够在一定程度上替代心脏的泵血功能,这无疑给心脏泵血功能衰竭的病人带来了生存的希望。

为研究螺旋轴流泵内部流场及其压力脉动特性,应用icem对其过流部件进行网格划分,采用cfx软件对其进行定常和非定常数值模拟,得到泵内部流场和各监测点的压力脉动。结果表明:0.8q工况时,在叶轮轮毂与叶片结合处存在局部高压区和漩涡,随着流量的增大,局部高压区和漩涡逐渐减小并消失;设计工况和1.2q工况时,泵内部压力和速度分布逐渐均匀,流动平稳,入流平顺。导叶进出口的压力系数波动幅值明显大于叶轮进出口边,具有明显的波峰与波谷,压力脉动主要产生在低频区,并呈现周期性降低的趋势,且其幅值均在固有频率的整数倍处产生。各监测点中,进口边压力脉动幅值最大,且轮缘侧大于轮毂侧,出口边监测点压力波动较为均匀,振幅不大。泵运行全过程中,获得了平滑下降的流量扬程曲线和功率曲线,无马鞍区、无过载现象发生,满足设计要求,预测曲线与试验曲线基本吻合,表明数值模拟较为准确,对螺旋轴流泵的设计具有一定的指导意义。

应用计算流体力学(cfd)软件fluent对地铁用轴流风机的压力场和速度场进行模拟,得出风机在不同风量下的全压和效率,与试验结果基本吻合。在同一风量和转速下,叶顶间隙越小,风机的全压和效率越高,且随着风量的增大,叶顶间隙的影响逐渐减小。在同一风量和转速下,改变叶片安装角,风机效率与全压变化方向相反。在风量较小时,叶片数量对风机的性能影响不大,但在风量较大时,叶片数较少的风机全压和效率随着风量的增大急剧下降。

轴流泵在社会生产中的应用是较为常见的，大型轴流泵在应用的过程中，很可能因为流场压力脉动的影响而造成问题的发生．这对轴流泵的应用和工业生产的稳定性都存在着非常严重的影响。为保证轴流泵应用技术的创新发展，保证其在生产过程中积极作用的发挥，本文对轴流泵的几何模型进行了研究，并在此基础上，对轴流泵非定常流场进行计算并得出结果，通过对结果的分析，得出了相应的结论。研究的目的在于希望能够为轴流泵的稳定应用产生积极作用。

轴流泵在社会生产中的应用是较为常见的，大型轴流泵在应用的过程中，很可能因为流场压力脉动的影响而造成问题的发生．这对轴流泵的应用和工业生产的稳定性都存在着非常严重的影响。为保证轴流泵应用技术的创新发展，保证其在生产过程中积极作用的发挥，本文对轴流泵的几何模型进行了研究，并在此基础上，对轴流泵非定常流场进行计算并得出结果，通过对结果的分析，得出了相应的结论。研究的目的在于希望能够为轴流泵的稳定应用产生积极作用。